高压喷射喷嘴装置及安装有该装置的地基改良装置的制作方法

本发明涉及与注入杆内的固化材料液供给管内连通、并设置在与该注入杆的前端连结的前端造成装置的侧面的高压喷射喷嘴装置以及安装有该高压喷射喷嘴装置的地基改良装置。

背景技术：

以往，已知有在地基中的钻孔的挖掘孔中插入注入杆，从安装于该注入杆的前端侧面的喷嘴向与注入杆的轴向成直角的方向喷射固化材料液的地基改良装置。

如图32所示，该地基改良装置在由固化材料供给管108和压缩空气供给管109构成的双层管结构的注入杆101的下端部侧壁101a设置有喷射口107。该喷射口107由与注入杆101的固化材料液供给管108连通的固化材料液喷射喷嘴110的排出口、和包围该固化材料液喷射喷嘴110并且与压缩空气压送管109连通的压缩空气喷射喷嘴111构成。并且，从注入杆101的上部经由固化材料液供给管108供给固化材料液，从固化材料液喷射喷嘴110喷射该固化材料液(例如，专利文献1)。在此，图32是以往的注入杆的主视剖视图。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-331151号公报

技术实现要素：

发明要解决的技术问题

然而,以往的地基改良装置，由于从注入杆101的轴方向的固化材料液供给管108向与注入杆101的轴大致正交的固化材料液喷射喷嘴110送出固化材料液，因此在从固化材料液供给管108向固化材料液喷射喷嘴110送出固化材料液的部分、即管路的弯曲部分，固化材料液的流动的一部分成为回旋流，并且，固化材料液的流动的一部分在固化材料液喷射喷嘴110跟前成为紊流状态，此外，由于在固化材料液喷射喷嘴110内部流动的固化材料液的流动的紊乱及固化材料液喷射喷嘴110的内周部与中心部的流速差，产生从固化材料液喷射喷嘴110喷射的固化材料液的动力损失。像这样，若产生从固化材料液喷射喷嘴110喷射的固化材料液的动力损失，则存在从固化材料液喷射喷嘴110喷射的固化材料液的切削能力减退、喷射距离变短的问题。

如上所述,在以往的地基改良装置中,产生从固化材料液喷射喷嘴喷射的固化材料液的动力损失，由此喷射距离变短，因此为了消除该情况，延长从固化材料液喷射喷嘴喷射的固化材料液的喷射时间，或者缩短将注入杆向上方提起的间隔，由此来改良大范围的地基。然而,如果利用这样的方法改良大范围的地基，则地基改良工程的施工期间长期化，并且施工效率也下降，其结果是，存在地基改良工程的施工费用也增大的问题。此外，作为使固化材料液从固化材料液喷射喷嘴喷射到远距离的方法，虽然也有使向固化材料液喷射喷嘴供给的固化材料液的供给压力增大的方法，但在该方法中，由于向注入杆或固化材料液喷射喷嘴以高压供给固化材料液，所以其周边设备的消耗变得剧烈，并且这些消耗也有可能产生地基改良的不良情况。

此外,如后述的图7所示,已知喷射喷嘴的出口直径d、喷射喷嘴的前端同径部分的长度l、喷射喷嘴全长的长度ll、从喷射喷嘴的后端部到喷射喷嘴的前端同径部分为止的节流角b，如果满足以下的关系式，则能使固化材料液从喷射喷嘴喷射到远距离。在此，图7是本申请发明的第1实施方式的附图，在此，仅着眼于喷射喷嘴进行说明。

[数1]

l＝3d～4d(等式1)

[数2]

ll＝15d～20d(等式2)

[数3]

b＝12度～13度(等式3)

近年来，较多地希望形成大口径的地下固结体，为了形成这样的大口径的地下固结体，需要增大喷射喷嘴的出口直径d。然而，若喷射喷嘴的出口直径d增大，则为了满足上述的等式1～等式3的关系式，必然会需要加长喷射喷嘴的前端同径部分的长度l或者喷射喷嘴全长的长度ll的长度，从而会产生前端造成装置的外形大型化的问题。进而，若前端造成装置的外形大型化，则注入杆也会大型化，并且，注入杆整体重量增大，且对其进行支承的钻孔机等也会大型化，因此产生地基改良的施工成本也增大这样的问题。

本发明鉴于上述问题点而提出，因此其目的是提供一种能够将固化材料液从高压喷射喷嘴喷射到远距离的高压喷射喷嘴装置以及安装有该高压喷射喷嘴装置的地基改良装置。

用于解决上述技术问题的方案

为了解决上述课题并实现上述目的，本发明中的第1方案的高压喷射喷嘴装置，是与形成于注入杆内的轴向的固化材料液供给管内连通，并设置于与注入杆的前端连结的前端造成装置的侧面的高压喷射喷嘴装置,其特征在于，具有形成为中空形状的喷嘴主体部，该喷嘴主体部包括:锥面状的中间内径部，内周面向前端方向缩径而形成；前端内径部,与中间内径部的前端连通，直径与中间内径部的前端的直径大致相同；后端内径部,与中间内径部的后端连通，形成为直径与该中间内径部的后端直径大致相同或者从该大致相同直径而向后端方向扩径，在喷嘴主体部的后端内径部形成有将中空形状截面分割成多个空间的流路分割部，流路分割部具有如下部分：在流路分割部附近的中空形状的后端内径部的大致中心部分，具有相当于该流路分割部附近的该后端内径部的中空形状截面积的2％～20％面积的部分，在喷嘴主体部的后端内径部流动的固化材料液在由流路分割部分割的各个空间中被更微细地层流化之后，在中间内径部的不存在有形物的中空形状的空间被缩径并向前端方向输送，因此从喷嘴主体部的前端内径部喷射的固化材料液的切削能力增大，从而能够将固化材料液喷射到更远距离。

在固化材料液从注入杆内的固化材料液供给管方向朝向前端造成装置(monitor)内的喷嘴主体部的中空形状方向进行方向转换时，固化材料液的流动的一部分在管路的弯曲部分成为回旋流，并且，固化材料液的流动的一部分在喷嘴主体部的跟前成为紊流状态，但根据本发明，在喷嘴主体部的后端内径部的大致中心部流动的固化材料液与流路分割部的大致中心部分碰撞，由于该碰撞后的后端内径部的大致中心部分的固化材料液流入由流路分割部分割的各个流路，速度增大并且朝向缩径而形成的中间内径部的内周面输送，因此能够减少在该中间内径部的内周面产生的紊流的边界层的厚度，能够更微细地进行层流化。由此，通过增大从喷嘴主体部前端的材料液喷射喷嘴喷射的固化材料液的切削能力，能够破坏地基的组织结构，将固化材料液喷射到更远距离。即，能够减少在中间内径部的内周面产生的紊流的边界层的厚度，因此从喷嘴主体部前端的材料液喷射喷嘴的喷射口喷射的固化材料液在喷射口的大致整个面上以大致相同的速度喷射。由此，能够延长从喷嘴主体部前端的材料液喷射喷嘴的喷射口喷射的固化材料液的速度不衰减的区域(等速核区域)，能够使固化材料液喷射到更远距离。

本发明的第2方案，是第1方案的高压喷射喷嘴装置，其特征在于，由流路分割部分割的流路的截面合计面积为流路分割部附近的后端内径部的中空形状截面积的40％～60％。

根据本发明，由于由流路分割部分割的流路的截面合计面积为流路分割部附近的后端内径部的中空形状截面积的40％～60％，因此在喷嘴主体部的后端内径部流动的固化材料液分流到由流路分割部分割的各个空间，在以适度的压缩力被压缩的同时向前端方向输送。由此，能够使固化材料液在由流路分割部31分割后的各个空间中进一步增速并且微细地层流化，通过增大从喷嘴主体部24前端的材料液喷射喷嘴21喷射的固化材料液的切削能力，能够破坏地基的组织结构，将固化材料液喷射到更远距离。

本发明的第3方案，是第1方案或第2方案的高压喷射喷嘴装置，其特征在于，流路分割部附近的中空形状截面积是紧挨着流路分割部上游的中空形状截面积。

本发明的第4方案，是第1方案或第2方案的高压喷射喷嘴装置，其特征在于，流路分割部附近的中空形状截面积是紧挨着流路分割部下游的中空形状截面积。

本发明的第5方案，是第1～第4方案的任一方案的高压喷射喷嘴装置，其特征在于，流路分割部形成为十字形状。

根据本发明，由于流路分割部形成为十字形状，因此在喷嘴主体部的后端内径部的大致中心部流动的固化材料液与流路分割部的十字形状的大致中心部分碰撞，该碰撞后的后端内径部的大致中心部分的固化材料液均等地流入由十字形状的流路分割部分割的各个流路，增速并且朝向缩径而形成的中间内径部的内周面输送。由此，能够减少在中间内径部的内周面产生的紊流的边界层的厚度，能够更微细地进行层流化。由此，通过增大从喷嘴主体部前端的材料液喷射喷嘴喷射的固化材料液的切削能力，能够破坏地基的组织结构，将固化材料液喷射到更远距离。

本发明的第6方案，是第1～第5方案的任一方案的高压喷射喷嘴装置，其特征在于，喷嘴主体部的后端内径部向形成于前端造成装置内的轴向的固化材料液流路内部突出地设置。

根据本发明，由于喷嘴主体部的后端内径部突出地设置在前端造成装置内的固化材料液流路内部，因此能够使喷嘴主体部内部的固化材料液流动的直线距离变长，紊流的发生变得极少，能够使从喷嘴主体部前端喷射的固化材料液的切削能力增大，使固化材料液喷射到远距离。

本发明的第7方案，是一种地基改良装置，具有安装有第1～第5中任一方案的高压喷射喷嘴装置的前端造成装置。

发明效果

根据本发明的高压喷射喷嘴装置，在喷嘴主体部的后端内径部的大致中心部流动的固化材料液与流路分割部的大致中心部分碰撞，该碰撞后的后端内径部的大致中心部分的固化材料液朝向在由流路分割部分割的各个流路中流入，一边增速一边朝向缩径而形成的中间内径部的内周面输送，因此能够减少在该中间内径部的内周面产生的紊流的边界层的厚度，能够更微细地进行层流化。由此，通过增大从喷嘴主体部前端的材料液喷射喷嘴喷射的固化材料液的切削能力，能够破坏地基的组织结构，将固化材料液喷射到更远距离。

附图说明

图1是示出了安装有本发明的第1实施方式的高压喷射喷嘴的地基改良装置的施工情况的图。

图2(a)是示出安装了该高压喷射喷嘴装置的前端造成装置的外观立体图。图2(b)是表示将注入杆与前端造成装置结合的结合销的图。

图3是图2的a-a剖视图。

图4(a)是图3的p-p部分的放大图。图4(b)是示出了前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图。

图5是示出本发明的第1实施方式的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图。

图6是该构成零件的剖视图。

图7是示出本发明的第1实施方式的高压喷射喷嘴装置的尺寸的图。

图8是图3的b-b剖视图。

图9是图3的c-c剖视图。

图10是示出本发明的第1实施方式中的高压喷射喷嘴装置及其周边设备的组装方法的图。

图11是示出该高压喷射喷嘴装置的安装方法的图。

图12(a)是本发明的第2实施方式的高压喷射喷嘴装置的图3的p-p部分的放大图。图12(b)是表示前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图。

图13是示出本发明的第2实施方式的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图。

图14是该构成零件的剖视图。

图15是安装在前端造成装置上的高压喷射喷嘴装置的剖视图。

图16是(a)是本发明的第3实施方式的高压喷射喷嘴装置的图3的p-p部分的放大图。图16(b)是示出前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图。

图17是本发明的第3实施方式的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图。

图18是该构成零件的剖视图。

图19是安装于前端造成装置的高压喷射喷嘴装置的剖视图。

图20是示出安装于本发明的变形例1的向下的喷嘴主体部安装孔的喷嘴主体部的图。

图21是示出安装于本发明的变形例2的向上的喷嘴主体部安装孔的喷嘴主体部的图。

图22是示出在本发明的变形例3的喷嘴主体延长部内部的后端内径部形成的流路分割部的图。

图23(a)是示出本发明的变形例4的高压喷射喷嘴装置的安装位置的图。图23(b)是示出本发明的变形例4的高压喷射喷嘴装置的前端造成装置安装位置的剖视图。

图24是示出安装于本发明的变形例5的喷嘴主体部安装孔23的流路闭合件的图。

图25(a)是本发明的变形例6的图3的p-p部分的放大图。图25(b)是表示前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图。

图26是示出本发明的变形例6的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图。

图27是该构成零件的剖视图。

图28(a)是本发明的变形例8的高压喷射喷嘴装置的图3的p-p部分的放大图。图28(b)是示出前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图。

图29是示出该高压喷射喷嘴装置的构成零件的图。

图30是该构成零件的剖视图。

图31是示出该高压喷射喷嘴装置的安装方法的图。

图32是以往的注入杆的主视剖视图。

具体实施方式

(第1实施方式)以下,一边参照附图一边对本发明的高压喷射喷嘴装置1的第1实施方式进行说明。图1是示出了安装有本发明的第1实施方式的高压喷射喷嘴装置的地基改良装置的施工情况的图。

如图1所示，在注入杆2的前端结合地安装有前端造成装置3。从设置在该前端造成装置3的前端的前端喷嘴4喷射经由注入杆2以及前端造成装置3内供给的水(液体)，此外，从设置在前端造成装置3的侧面的高压喷射喷嘴装置1喷射经由注入杆2以及前端造成装置3内供给的水泥浆(固化材料液)、空气。

操作机5是支承注入杆2并且使注入杆2上下移动、旋转及摆动的机械。由此，注入杆2以及前端造成装置3通过操作机5不仅能够上下移动，还能够旋转、摆动。

在注入杆2的后端部安装有旋转环6。此外，注入杆2由双层管构成，向注入杆2内的内侧的水泥浆兼用水供给通路7供给水泥浆或水(液体)，向注入杆2内的外侧的空气供给通路8供给空气(参照图3)。另外，虽然在第1实施方式中，使用水泥浆兼用水供给通路7，使水泥浆(固化材料液)供给管和水供给管作为一个供给管而构成，但不限于此，也可以将水泥浆(固化材料液)供给管和水供给管分别作为不同的供给管而构成。此外，像这样地，在将水泥浆(固化材料液)供给管和水供给管构成为不同的供给管的情况下，也可以使用将水泥浆(固化材料液)和水分开的3层管等的多层管或多孔管。此外，在第1实施方式中，将由双层管构成的注入杆2内的内侧设为水泥浆兼用水供给通路7，将其外侧设为空气供给通路8，但不限于此，也可以将由双层管构成的注入杆2内的内侧设为空气供给通路，将其外侧设为水泥浆兼用水供给通路。

如上所述，前端造成装置3结合地安装于注入杆2的前端。而且，在前端造成装置3内部，在其中央轴向地形成有与注入杆2的水泥浆兼用水供给通路7连通的水泥浆兼用水流路9，在该水泥浆兼用水流路9的外周侧沿轴向形成有4个与注入杆2的空气供给通路8连通的空气流路10(参照图3、图8)。稍后将对空气流路10的细节进行说明。另外，在第1实施方式中，使用水泥浆兼用水流路9，将水泥浆(固化材料液)流路和水流路构成为一个流路，但不限于此，也可以将水泥浆(固化材料液)流路和水流路分别构成为不同的流路。

旋转环6是与从水的供给源11、空气的供给源12、以及水泥浆(固化材料液)的供给源13分别供给的水、空气以及水泥浆的各供给软管14、15、16连结，并且将水、空气以及水泥浆供给到设置在注入杆2内的空气供给通路8、以及水泥浆兼用水供给通路7(参照图1)。像这样地，分别从供水源11、空气的供给源12以及水泥浆的供给源13供给的水泥浆、空气及水经由各供给软管14、15、16→旋转环6→各供给通路7、8→各流路9、10，从喷嘴等喷射。在此，水、水泥浆从水、水泥浆的各供给软管14、16供给到水泥浆兼用水供给通路7。

接着，使用图2～图9对注入杆2以及前端造成装置3的构成进行具体说明。图2(a)是安装有本发明的第1实施方式中的高压喷射喷嘴装置的前端造成装置的外观立体图，图2(b)是表示结合注入杆和前端造成装置的结合销的图，图3是图2的a-a剖视图，图4(a)是图3的p-p部分的放大图，图4(b)是表示前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图。在此，关于图2(a)及图3，省略注入杆2的上方侧进行显示。

如图2(a)所示,注入杆2如上所述与前端造成装置3结合地安装。关于该注入杆2和前端造成装置3的结合将在后面叙述。在此，注入杆2使用由外径45mm、内径37mm的注入杆外管17与外径24mm、内径14mm的注入杆内管18构成的双层管。并且，注入杆外管17的下部的内径为42mm，在其下部形成有结合销插入孔19，在下部内表面形成有与结合销36的半外周大致相同直径的结合销注入杆凹部20a(参照图10)。此外,从注入杆外管17下部的内径42mm的上端稍靠下部开始，注入杆内管18的外径形成为22mm。此外，前端造成装置3的最大外径dd为68mm，在前端造成装置3内部形成有直径为14mm的水泥浆兼用水流路9，在前端造成装置3的上部形成有外径为42mm、内径37mm的前端造成装置外管17a、与外形为24mm、内径为14mm的前端造成装置内管18a，在该前端造成装置外管17a与前端造成装置内管18a之间构成有空气流路10(参照图3)。并且，该空气流路10由形成在前端造成装置外管17a与前端造成装置内管18a之间的流路、以及与该流路连通且形成在前端造成装置3的内部4个流路构成(参照图8)。像这样地，注入杆2内的空气供给通路7与前端造成装置3内的空气流路10连通。如上所述，在前端造成装置3的侧面设置有喷射水泥浆和空气的高压喷射喷嘴装置1，在侧面上部形成有与结合销36的半外周大致相同直径的结合销前端造成装置凹部20b(参照图10)。此外,在前端造成装置3的前端部设置有喷射水(液体)的前端喷嘴4。另外,虽然在第1实施方式中，使用了外径45mm左右的圆形截面的注入杆2，但不限于此，也可以使用直径50mm～140mm左右(例如75mm左右)的圆形截面的注入杆，此外，在使用直径50mm～140mm左右(例如75mm左右)的圆形截面的注入杆的情况下，也可以使注入杆内管18的内径为14mm～16mm。在此，注入杆内管18的内径由在注入杆内管18内流动的水泥浆的流量决定。进而，也可以使用具有六边形截面的注入杆。另外，结合销36由弹簧销36a和弹簧销36b构成(参照图2(b))。该结合销36最初将弹簧销36b插入至注入杆2下部的结合销插入孔19，然后将弹簧销36a压入到插入至结合销插入孔19的弹簧销36b的中空部。

如图3所示，在高压喷射喷嘴装置1形成有喷射水泥浆的材料液喷射喷嘴21和喷射压缩空气的空气喷射喷嘴22。具体而言，在高压喷射喷嘴装置1的内侧设置有材料液喷射喷嘴21，外侧形成有空气喷射喷嘴22。像这样地，如果从高压喷射喷嘴装置1高压喷射水泥浆和压缩空气，则从高压喷射喷嘴装置1的内侧喷射水泥浆，从其外侧(外周部)喷射压缩空气，在水泥浆的喷流的周围制作压缩空气的空气层被膜，由此与没有压缩空气的空气层被膜的情况相比，能够使喷射到达距离增大。

材料液喷射喷嘴21形成于插入喷嘴主体部安装孔23的喷嘴主体部24的前端(参照图4)。在此，如上所述，喷嘴主体部安装孔23在前端造成装置3的轴向的高度不同的位置，在圆周上等间隔地形成有两个。另外，在第1实施方式中，喷嘴主体部安装孔23在前端造成装置3的轴向的高度不同的位置，在圆周上等间隔地形成有两个，但也可以不是在前端造成装置3的轴向的高度不同的位置形成，此外也可以不形成在圆周上等间隔的位置。此外，喷嘴主体部安装孔23的数量也可以不是2个，也可以形成3个、4个、6个等2个以上(优选4个以上)的多个或者1个。

像这样地，由于在前端造成装置3的轴向的高度不同的位置形成有多个喷嘴主体部安装孔23，因此，通过根据用途将喷嘴主体部24安装于不同的喷嘴主体部安装孔23，能够在短时间内高效地制成各种形状的固结体。

此外，空气喷射喷嘴22由喷嘴主体部24的外周面与空气罩25的内周面等形成。并且，经过截面积从前端造成装置3内的空气流路10朝向前端缩小的流路，使得压缩空气从空气喷射喷嘴22以高速喷射。另外，在第1实施方式中，空气喷射喷嘴22由喷嘴主体部24的外周面和空气罩25的内周面等形成，但不限于此，只要是与前端造成装置3内的空气流路10连通、以包围喷嘴主体部24的前端内径部周围的方式构成，并从前端造成装置3内的空气流路10朝向前端截面积缩小从而以高速喷射压缩空气的喷嘴即可，也可以是其他方式的空气喷射喷嘴。

喷嘴主体部24由喷嘴主体26和喷嘴主体延长部27构成(参照图5)。在第1实施方式中，喷嘴主体26和喷嘴主体延长部27均由超硬合金等高强度的材质成形。该喷嘴主体26是在前方部分直径较小的圆柱形状，后方部分为直径比前方部分稍大的圆柱形状。而且，喷嘴主体部24的呈中空形状的内部由后端内径部28、中间内径部29、前端内径部30构成(参照图6)。在此，图5是表示本发明的第1实施方式中的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图，图6是该构成零件的剖视图。该中间内径部29和前端内径部30形成在喷嘴主体26内，后端内径部28形成在喷嘴主体延长部27内。在此，在第1实施方式中，后端内径部28的长度形成为9mm，中间内径部29的长度形成为15mm，前端内径部30的长度l形成为8mm(参照图7)。并且，中间内径部29形成为内周面以12度～20度(优选为12度～15度、更优选为12度～13度)的节流角β向前端方向缩径的锥面状，前端内径部30与中间内径部29的前端连通，形成为中空形状的内部的直径d与中间内径部29的前端的直径大致相同，长度l为中间内径部29的前端的直径d的2倍～4倍(优选为3倍～4倍)。在此，在第1实施方式中，前端内径部30的直径d形成为2mm。此外，后端内径部28与中间内径部29的后端连通，该连通部的内部的直径形成为与中间内径部29的后端的直径大致相同。在此，图7是表示本发明的第1实施方式中的高压喷射喷嘴装置的尺寸的图。并且，若喷嘴主体部24安装于前端造成装置3，则成为向前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)内部突出了7mm的状态。在此，喷嘴主体部24突出到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)内的长度是前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)的直径(d)的一半(d/2)(参照图7～图9)。在此，图8是图3的b-b剖视图，图9是图3的c-c剖视图。另外，在第1实施方式中，喷嘴主体部24的全长ll(32mm)形成为中间内径部29的前端的直径d(2mm)的16倍，但不限于此，喷嘴主体部24的全长ll也可以形成为中间内径部29的前端的直径的15倍～20倍，此外，在不能使喷嘴主体部24的全长ll变长的情况下，也可以使喷嘴主体部24的全长ll形成为中间内径部29的前端的直径d的10倍～20倍。此外，在喷嘴主体延长部27内部的后端内径部28形成有将中空形状的后端内径部28的截面分割成多个空间的流路分割部31。该流路分割部31形成为宽度1.5mm、长度5.5mm、深度5.0mm的十字形状(参照图5)。另外，该流路分割部31的进深长度不限于5.0mm，只要以规定的长度形成即可。如上所述，在中空形状的后端内径部28设置有十字形状的流路分割部31，该流路分割部31的十字形状交叉的部分的面积为2.25mm²，此外，流路分割部31附近的后端内径部28的中空形状截面积(直径5.5mm)为23.7mm²，因此十字形状交叉的部分的面积为中空形状截面积的9.5％。像这样地，流路分割部31呈以下形状：在流路分割部31附近的中空形状的后端内径部28的大致中心部分，具有流路分割部31附近的中空形状截面积的大致10％的面积的部分。另外，虽然在本实施方式中，流路分割部31呈具有流路分割部31附近的中空形状截面积的大致10％的面积的部分的形状，但不限于此，也可以是具有流路分割部31附近的中空形状截面积的2％～25％(优选为2％～20％(更优选为2％～15％))的面积的部分的形状。

由流路分割部31分割的流路的截面合计面积(9.45mm²)占该流路分割部31附近的后端内径部28的中空形状截面积(23.7mm²)的40％。另外，在本实施方式中，说明了由流路分割部31分割的流路的截面合计面积占该流路分割部31附近的后端内径部28的中空形状截面积的40％，但不限于此，也可以使由流路分割部31分割的流路的截面合计面积占该流路分割部31附近的中空形状截面积的40％～60％。

在本实施方式中，由于紧挨着流路分割部31上游和下游的后端内径部28的中空形状截面的直径相同(5.5mm)，所以设为流路分隔部31附近的后端内径部28的中空形状截面积，但是在紧挨着流路分割部31上游和下游的后端内径部28的中空形状截面的直径不同的情况下，能够将“流路分割部31附近”替换为“流路分割部31上游”或“流路分割部31下游”进行应用。

喷嘴主体支承件32从喷嘴主体26的前侧外周面安装，前端外周面为六边形形状，在后方外周面形成有外螺纹。此外，空气罩25的前端外周面为六边形形状，在中间外周面形成有外螺纹，并且在中间外周面的后端部沿圆周方向等间隔地形成有切口部33(参照图5)。该切口部33是为了确保空气罩25安装于前端造成装置3时的压缩空气的流路而设置的。此外，空气罩25的中空内部从切口部33向前端方向缩径而形成锥面形状(参照图6)。

然后，经由注入杆2内的水泥浆兼用水供给通路7、前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9供给的水泥浆，按照喷嘴主体延长部27→喷嘴主体26的顺序送入喷嘴主体部24内，从材料液喷射喷嘴21喷射(参照图8)。此外，经由注入杆2内的空气供给通路8、前端造成装置3内的空气流路10供给的压缩空气从空气喷射喷嘴22喷射(参照图8)。在此，空气喷射喷嘴22与两个空气流路10连通。像这样地，第1实施方式中的高压喷射喷嘴装置1由以下部件构成：喷嘴主体部24，由喷嘴主体26和喷嘴主体延长部27构成；喷嘴主体部支承件32；空气罩25。

在前端造成装置3的下部，设置有压差阀34(参照图3)。而且，在钻孔时，向注入杆2的水泥浆兼用水流路7供给低压水，该低压水经由压差阀34从前端喷嘴4喷出，在钻孔结束后，通过将水泥浆供给至注入杆2的水泥浆兼用水流路7，从而压差阀34关闭，从材料液喷射喷嘴21(高压喷射喷嘴装置1)喷射水泥浆。

接着，使用图10、图11，对注入杆2、前端造成装置3以及高压喷射喷嘴装置1的组装方法进行说明。在此，图10是示出了本发明的第1实施方式的高压喷射喷嘴装置及其周边器具的组装方法的图，图11是示出该高压喷射喷嘴装置的安装方法的图。

如图10所示，首先注入杆2的下端从前端造成装置上部管35的上部插入。在插入该注入杆2时，使形成在注入杆外管17的下端的半圆形形状的注入杆突起部44和形成在前端造成装置上部管35的上部的半圆形形状的前端造成装置上部管内突起部45嵌合，进行前端造成装置上部管35和注入杆2的圆周方向的对位、安装。然后，从注入杆2下部的结合销插入孔19插入结合销36，使结合销36与注入杆内管18下部的结合销注入杆凹部20a以及前端造成装置上部管35上部的结合销前端造成装置凹部20b嵌合，由此，前端造成装置3与注入杆2结合。另外，虽然在第1实施方式中，将形成于前端造成装置上部管35内的4个空气流路10上端的上部和下部作为一体进行了说明，但不限于此，也可以将形成于前端造成装置上部管35内的4个空气流路10上端的上部和下部分开构成。通过这样将它们分开构成，容易形成前端造成装置上部管35内的4个空气流路10。

接着，在形成于前端造成装置上部管35的侧面的喷嘴主体部安装孔23安装高压喷射喷嘴装置1(参照图11)。具体而言，按照以下的(1)～(3)的顺序，在前端造成装置上部管35的喷嘴主体部安装孔23安装高压喷射喷嘴装置1。

(1)从喷嘴主体26的后部插入喷嘴主体延长部27，使形成于喷嘴主体延长部27的前端外周的外螺纹与形成于喷嘴主体26的后端内周的内螺纹螺纹接合，由此将喷嘴主体延长部27安装于喷嘴主体26。

(2)接着，从安装有喷嘴主体延长部27的喷嘴主体26的前端方向嵌入喷嘴主体支承件32，在该状态下，插入至喷嘴主体部安装孔23。在将该喷嘴主体支承件32插入至喷嘴主体部安装孔23时，通过使形成于喷嘴主体支承件32的后端外周的外螺纹与形成于前端造成装置3的喷嘴主体部安装孔23的内螺纹螺纹接合，从而将喷嘴主体支承件32(也包括喷嘴主体26和喷嘴主体延长部27)安装于前端造成装置3。这样安装的喷嘴主体延长部27突出地安装到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)的大致中心部(参照图7)。换而言之，安装在前端造成装置3上的喷嘴主体部24的后端内径部28突出地安装到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)的大致中心部(d/2)。另外，在第1实施方式中，安装在前端造成装置3上的喷嘴主体部24的后端内径部28突出地安装到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9的大致中心部，但不限于此，也可以突出到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9的横截面的至少大致1/3，此外，如第1实施方式那样，在前端造成装置3的轴向高度不同的位置形成有多个喷嘴主体部安装孔23的情况下，也可以突出至前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9截面的至少大致1/2～大致2/3(优选为大致2/3)。

(3)接着，空气罩25从喷嘴主体26前端方向嵌入，通过使形成于空气罩25的外周的外螺纹与形成于前端造成装置3侧面内周的空气罩安装孔43的内螺纹螺纹接合，从而将空气罩25安装于前端造成装置3。

接着，在前端造成装置上部管35下部安装内置有压差阀34的前端造成装置下部管39。具体而言，通过使前端造成装置下部管39的上部外周的外螺纹与前端造成装置上部管35的下部内周的内螺纹螺纹接合，将前端造成装置下部管39安装于前端造成装置上部管35。

像这样地，通过将喷嘴主体部24的后端内径部28突出地设置到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)的大致中心部，能够确保喷嘴主体部24内部的直线距离足够长，能够减少在喷嘴主体部24内流动的水泥浆的紊流的产生，通过增大从喷嘴主体部24的前端喷射的水泥浆的切削能力，能够破坏地基的组织结构，将水泥浆喷射到远距离。进而，由流路分割部31分割后的流路的截面合计面积形成为占流路分割部31附近的后端内径部28的中空形状截面积的40％的形状，在喷嘴主体部24的后端内径部28中流动的水泥浆，分流至被流路分割部31分割的各个空间，一边以适度的压缩力被压缩，一边朝向前端方向输送，因此，能够一边使水泥浆在被流路分割部31分割后的各个空间中进一步增速，并且微细地层流化，通过增大从喷嘴主体部24前端的材料液喷射喷嘴21喷射的水泥浆的切削能力，破坏地基的组织结构，能够将水泥浆喷射到更远距离。这对于由流路分割部31分割的流路的截面合计面积占流路分割部31附近的中空形状截面积的40％～60％的情况也是同样的。

此外，由于在喷嘴主体部24的后端内径部28中流动的水泥浆被分流到由流路分割部31分割后的各个空间并向前端方向输送，所以能够使水泥浆在由流路分割部31分割后的各个空间更微细地层流化，通过增大从喷嘴主体部24前端的材料液喷射喷嘴21喷射的水泥浆的切削能力，能够破坏地基的组织结构，从而将水泥浆喷射到更远距离。如果对此进行详细叙述，在喷嘴主体部24的后端内径部28的大致中心部流动的水泥浆与流路分割部31的大致中心部碰撞，由于该碰撞后的后端内径部28的大致中心部的水泥浆流入到由流路分割部31分割的各个空间，增速并且朝向缩径而形成的中间内径部的内周面输送，因此能够减少在该中间内径部的内周面产生的紊流的边界层的厚度，能够更微细地进行层流化。由此，通过增大从喷嘴主体部24前端的材料液喷射喷嘴21喷射的水泥浆的切削能力，能够破坏地基的组织结构，从而将水泥浆喷射到更远距离。

如上所述，通过形成于喷嘴主体部24的外周面外侧的外螺纹与形成于前端造成装置3的喷嘴主体部安装孔23的内周面内侧的内螺纹螺纹接合，能够将喷嘴主体部24装卸自如地安装于前端造成装置3，因此能够根据用途而自由地更换喷嘴主体部24，并且能够以简易的方法将喷嘴主体部24安装于前端造成装置3。

接着，对具备安装有本发明的第1实施方式中的高压喷射喷嘴装置的前端造成装置的地基改良装置的施工步骤进行简单说明。

首先，在将注入杆2定位于将要挖掘的位置之后，在该位置从注入杆2的前端喷嘴4喷射水(液体)，并钻孔至规定的深度。然后，在钻孔到规定的深度后，一边使注入杆2摆动，一边分别从材料液喷射喷嘴21喷射水泥浆以及从空气喷射喷嘴22喷射压缩空气。具体而言，一边从喷射喷嘴(材料液喷射喷嘴21、空气喷射喷嘴22)喷射水泥浆以及压缩空气，一边使注入杆2摆动30度(规定的角度)。

接着，在注入杆2摆动30度的状态下，将注入杆2提起规定的长度(例如5cm以下(优选为2.5cm)。然后，反复进行顺时针的摆动喷射→提起注入杆2→逆时针的摆动喷射→提起注入杆2→顺时针的摆动喷射→提起注入杆2，直到来自喷射喷嘴(材料液喷射喷嘴21、空气喷射喷嘴22)的喷射结束。另外，在第1实施方式中，使注入杆2摆动，但不限于此，也可以使注入杆2向一个方向(可以右旋转、可以左旋转)旋转。

接着，利用起重机将注入杆2从挖掘孔提起，从挖掘孔内取出。通过这样做，在地下形成扇形的固结体。

(第2实施方式)

接着，参照附图对本发明的高压喷射喷嘴装置的第2实施方式进行说明。在此，图12(a)是本发明的第2实施方式的高压喷射喷嘴装置的图3的p-p部分的放大图，图12(b)是表示前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图，图13是示出本发明的第2实施方式的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图。图14是该构成零件的剖视图。

本发明的第2实施方式与第1实施方式的不同之处主要在于，在第1实施方式中，构成喷嘴主体部24的喷嘴主体26和喷嘴主体延长部27独立地构成，与此相对，在第2实施方式中，将构成第1实施方式的喷嘴主体部的喷嘴主体和喷嘴主体延长部一体地构成，在第1实施方式中，使喷嘴主体部24突出至前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9的大致中心部，与此相对，在第2实施方式中，构成为使喷嘴主体部24x不突出到前端造成装置3x的水泥浆兼用水流路9内。另外，在第2实施方式中，以与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。此外，在第2实施方式中，对于与第1实施方式相同的构成(也包括近似构成)，使用相同的附图标记，作为起到相同的作用效果的部件而省略说明。

在本实施方式中，喷嘴主体部24x的内表面部和喷嘴主体后方部件48x整体由超硬合金等的高强度材质形成。在此，喷嘴主体后方部件48x是在前方部分直径比喷嘴主体部24x后方部分大的中空圆柱形状，后方部分是直径比前方部分小的中空圆柱形状。另外，在本实施方式中，喷嘴主体24x的内表面由超硬合金等高强度材质成形，但本发明不限于此，也可以使喷嘴主体部24x整体由超硬合金等高强度的材质成形。该喷嘴主体部24x的外形是前方部分的前端一侧的直径小的大致圆柱形状，中间部分是直径比前方部分稍大的圆柱形状，后方部分是直径比中间部分稍大的圆柱形状。此外，在喷嘴主体部24x的后端面形成o形环安装凹部47x(参见图14(b))。

喷嘴主体部24x的呈中空形状的内部由后端内径部28x、中间内径部29x和前端内径部30x构成(参照图14(b))。在此，在第2实施方式中，后端内径部28x的长度形成为5.0mm，中间内径部29x的长度形成为5.5mm，前端内径部30x的长度形成为8.0mm。并且，中间内径部29x形成为内周面以12度～20度(优选为12度～15度、更优选为12度～13度)的节流角β向前端方向缩径的锥面状，前端内径部30x与中间内径部29x的前端连通，形成为其中空形状的内部的直径d与中间内径部29x的前端的直径大致相同，且长度l为中间内径部29x的前端的直径d的2倍～4倍(优选为3倍～4倍)。在此，在第2实施方式中，前端内径部30x的直径形成为4.0mm(参照图14(b))。另外，在第2实施方式中，喷嘴主体部24x的全长ll(18.5mm)形成为中间内径部29x的前端的直径d(4mm)的4.625倍，但不限于此，喷嘴主体部24x的全长也可以形成为中间内径部29x的前端的直径的4倍～20倍。此外，后端内径部28x与中间内径部29x的后端连通，该连通部的内部的直径形成为与中间内径部29x的后端的直径大致相同。并且，当喷嘴主体部24x安装于前端造成装置3x时，喷嘴主体部24x不突出到前端造成装置3x的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)内部，成为收纳于前端造成装置3x的喷嘴主体部安装孔23x内的状态。此外，在喷嘴主体部24x的后方部分的后端内径部28x形成有将中空形状的后端内径部28x截面分割成多个空间的流路分割部31x。该流路分割部31x形成为宽度2.0mm、长度10.0mm、进深3.5mm的十字形状(参照图13(b))。另外，该流路分割部31x的进深长度不限于3.5mm，只要以规定的长度形成即可。此外，喷嘴主体后方部件48x的长度为6.5mm，与中间内径部29x的后端连通，中空形状的内部的直径形成为与中间内径部29x的后端的直径大致相同。此外，空气罩25x、喷嘴主体支承件32x与第1实施方式几乎相同，因此省略说明。

如上所述，在中空形状的后端内径部28x设置有十字形状的流路分割部31x，但该流路分割部31x的十字形状交叉的部分的面积为4.00mm²，此外，由于该流路分割部31x附近的后端内径部28x的中空形状截面积(直径10.0mm)为78.5mm²，因此，十字形状交叉部分的面积为中空形状截面积的5.1％。像这样地，流路分割部31x具有如下形状：在流路分割部31x附近的中空形状的后端内径部28x的大致中心部分，具有流路分割部31x附近的中空形状截面积的大致5.0％的面积的部分。另外，虽然在本实施方式中，流路分割部31x呈具有流路分割部31x附近的中空形状截面积的大致5.0％的面积的部分的形状，但不限于此，如上所述，也可以是呈具有流路分割部31x附近的中空形状截面积的2％～25％(优选为2％～20％(更优选为2％～15％))面积的部分的形状。

此外，由流路分割部31x分割的流路的截面合计面积(42.5mm²)，占该流路分割部31x附近的中空形状截面积(78.5mm²)的54.1％。另外，虽然在本实施方式中，说明了由流路分割部31x分割的流路的截面合计面积，占该流路分割部31x附近的中空形状截面积的54.1％，但如上所述，也可以是，由流路分割部31x分割的流路的截面合计面积占该流路分割部31x附近的中空形状截面积的40％～60％。

在本实施方式中，由于紧挨着流路分割部31x上游和下游的后端内径部28x的中空形状截面的直径相同(10.0mm)，因此设为流路分割部31x附近的后端内径部28x的中空形状截面积，但在紧挨着流路分割部31x上游和下游的后端内径部28x的中空形状截面的直径不同的情况下，能够将“流路分割部31x附近”替换为“流路分割部31x上游”或者“流路分割部31x下游”进行应用。

接着，对将高压喷射喷嘴1x安装在前端造成装置3x的方法进行说明。另外，对于第1实施方式的喷嘴主体部24的安装方法不同之处进行说明。在此，图15为安装在本发明的第2实施方式的前端造成装置的高压喷射喷嘴装置的剖视图。

首先，将喷嘴主体后方部件48x插入至形成于前端造成装置3x的侧面的喷嘴主体部安装孔23x(参照图12(b)、图15)。在此，在形成于本实施方式的前端造成装置3x的侧面的喷嘴主体安装孔23x，形成有喷嘴主体延长部固定凸部38x(参照图12(b)、图15)，因此喷嘴主体后方部件48x的后端与喷嘴主体延长部固定凸部38x接触，喷嘴主体后方部件48x被喷嘴主体延长部固定凸部38x支承。

接着，喷嘴主体部24x被插入至喷嘴主体部安装孔23x。而且，虽然喷嘴主体部24x后端与喷嘴主体后方部件48x前端侧接触，但被插入到喷嘴主体部24x后端的o形环安装凹部47x的o形环46x密封。这样安装的喷嘴主体后方部件48x(包括喷嘴主体部24x)不突出到前端造成装置3x内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)，成为收纳在前端造成装置3x的喷嘴主体部安装孔23x内的状态(参照图15)。

接着，空气罩25x从喷嘴主体部24x的前端方向嵌入等，以与第1实施方式的安装顺序相同的顺序，将包含喷嘴主体部24x的高压喷射喷嘴装置1x安装于喷嘴主体部安装孔23x。这样安装的喷嘴主体后方部件48x(包括喷嘴主体部24x)与第1实施方式不同，以收纳于形成在前端造成装置3x的喷嘴主体部安装孔23内的状态安装。

像这样地，根据本实施方式，水泥浆被喷嘴主体部24x的后端内径部28x的流路分割部31x微细地分割，由此水泥浆的紊流状态被破坏，水泥浆在被分割的各个空间中流速分布均匀化的同时被更微细地层流化。而且，该层流化的水泥浆一边被内周面向前端方向缩径而形成的喷嘴主体部24x的中间内径部29x整流化，一边流速大幅地增大，其流速增大了的水泥浆在与喷嘴主体部24x的中间内径部29x的前端的直径大致相同的喷嘴主体部24x的前端内径部30x中直进性大幅地增大。由此，通过使从喷嘴主体部24x前端喷射的水泥浆的切削能力进一步增大，能够破坏地基的组织结构，从而将水泥浆喷射到更远距离。若对此进行详细叙述，则在喷嘴主体部24x的后端内径部28x的大致中心部流动的水泥浆与流路分割部31x的大致中心部碰撞，由于该碰撞后的后端内径部28x的大致中心部的水泥流入到由流路分割部31x分割的各个空间，速度增大并且朝向缩径而形成的中间内径部的内周面输送，因此能够减少在该中间内径部的内周面产生的紊流的边界层的厚度，能够更微细地层流化。进而，由流路分割部31x分割后的流路的截面合计面积呈占流路分割部31x附近的后端内径部28x的中空形状截面积的54.1％的形状，因此，在喷嘴主体部24x的后端内径部28x流动的水泥浆在被流路分割部31x分割后的各个空间中分流并以适度的压缩力被压缩的同时向前端方向输送，因此，能够使水泥浆在由流路分割部31x分割的各个空间中一边使速度进一步增加一边进行微细的层流化，通过增大从喷嘴主体部24x前端的材料液喷射喷嘴21x喷射的水泥浆的切削能力，能够破坏地基的组织结构，从而将水泥浆喷射到更远距离。由此，通过增大从喷嘴主体部24x前端的材料液喷射喷嘴21x喷射的水泥浆的切削能力，能够破坏地基的组织结构，从而将水泥浆喷射到更远距离。这对于由流路分割部31x分割的流路的截面合计面积占流路分割部31x附近的中空形状截面积的40％～60％的情况也是同样的。在此，第2实施方式也适用于下述的变形例。

(第3实施方式)

接着，一边参照附图一边对本发明的高压喷射喷嘴装置1y的第3实施方式进行说明。在此，图16(a)是本发明的第3实施方式的高压喷射喷嘴装置的图3的p-p部分的放大图，图16(b)是示出前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图，图17是示出本发明的第3实施方式的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图。图18是该构成零件的剖视图。

本发明的第3实施方式与第1实施方式的不同之处在于，在第1实施方式中，相对于使喷嘴主体延长部27突出到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9的大致中心部，在第3实施方式中，不使喷嘴主体延长部27y向前端造成装置3y的水泥浆兼用水流路9内突出。另外，在第3实施方式中，以与第1实施方式不同的部分为中心进行说明。此外，在第3实施方式中，对于与第1实施方式相同的构成(也包括近似构成)，使用相同的附图标记，作为起到相同的作用效果的部件而省略说明。

本实施方式的喷嘴主体部24y由喷嘴主体26y和喷嘴主体延长部27y构成(参照图18)。在第3实施方式中，喷嘴主体26y的内表面部和喷嘴主体延长部27y均由超硬合金等高强度的材质成形。另外，虽然喷嘴主体26y的内表面部由超硬合金等高强度的材质成形，但不限于此，也可以使喷嘴主体26y整体由超硬合金等高强度的材质成形。该喷嘴主体26y的前方部分为前端直径较小的大致圆柱形状，中间部分为直径比前方部分稍大的圆柱形状，后方部分为直径比中间部分稍大的圆柱形状。在喷嘴主体26y的后端面形成有o形环安装凹部47y(参照图18(b))。此外，喷嘴主体延长部27y是其前方部分直径比喷嘴主体26y后方部分大的圆柱形状，后方部分是直径比前方部分小的圆柱形状。

喷嘴主体部24y的呈中空形状的内部由后端内径部28y、中间内径部29y、前端内径部30y构成(参照图18)。该中间内径部29y和前端内径部30y形成在喷嘴主体26y内，后端内径部28y形成在喷嘴主体延长部27y内。在此，在第3实施方式中，后端内径部28y的长度形成为7.0mm，中间内径部29y的长度形成为10.0mm，前端内径部30的长度形成为8.0mm。并且，中间内径部29y形成为内周面以12度～20度(优选为12度～15度、更优选为12度～13度)的节流角β向前端方向缩径的锥面状，前端内径部30y与中间内径部29y的前端连通，形成为其中空形状的内部的直径与中间内径部29y的前端的直径大致相同，长度l为中间内径部29y的前端的直径d的2倍～4倍(优选为3倍～4倍)(参照图18)。在此，在第3实施方式中，前端内径部30y的直径形成为4.0mm。另外，在第3实施方式中，喷嘴主体部24y的全长ll(25mm)形成为中间内径部29y的前端的直径d(4mm)的6.25倍，但不限于此，喷嘴主体部24y的全长也可以形成为中间内径部29y的前端的直径的6倍～20倍。此外，后端内径部28y与中间内径部29y的后端连通，该连通部的内部的直径形成为与中间内径部29y的后端的直径大致相同。并且，若喷嘴主体部24y安装于前端造成装置3y，则喷嘴主体部24y不突出到前端造成装置3y的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)内部，而成为收纳在前端造成装置3y的喷嘴主体部安装孔23y内的状态。此外，在喷嘴主体延长部27y内部的后端内径部28y形成有将中空形状的后端内径部28y截面分割成多个空间的流路分割部31y。该流路分割部31y形成为宽度2.0mm、长度10.0mm、进深4.5mm的十字形状(参照图17)。另外，该流路分割部31y的进深长度不限于4.5mm，只要以规定的长度形成即可。在此，喷嘴主体支承件32y、空气罩25y与第1实施方式几乎相同，因此省略说明。

如上所述，虽然中空形状的后端内径部28y设置有十字形状的流路分割部31y，但该流路分割部31y的十字形状交叉的部分的面积为4.00mm²，此外，由于流路分割部31y附近的后端内径部28y的中空形状截面积(直径10.0mm)为78.5mm²，因此十字形状交叉的部分的面积为中空形状截面积的5.1％。像这样地，流路分割部31y成为如下形状：在流路分割部31y附近的中空形状的后端内径部28y的大致中心部，具有流路分割部31y附近的中空形状截面积的大致5.0％的面积的部分。另外，虽然在本实施方式中，流路分割部31y呈具有流路分割部31y附近的中空形状截面积的大致5.0％的面积的部分的形状，但不限于此，如上所述，也可以是呈具有流路分割部31y附近的中空形状截面积的2％～25％(优选为2％～20％(更优选为2％～15％))的面积的部分的形状。

此外，由流路分割部31y分割的流路的截面合计面积(42.5mm²)占该流路分割部31y附近的中空形状截面积(78.5mm²)的54.1％。另外，虽然在本实施方式中，说明了由流路分割部31y分割的流路的截面合计面积占该流路分割部31y附近的中空形状截面积的54.1％，但如上所述，也可以是，由流路分割部31y分割的流路的截面合计面积占该流路分割部31y附近的中空形状截面积的40％～60％。

在本实施方式中，由于紧挨着流路分割部31y上游和下游的后端内径部28y的中空形状截面的直径相同(10.0mm)，因此设为流路分割部31y附近的后端内径部28y的中空形状截面积，但在紧挨着流路分割部31y上游和下游的后端内径部28y的中空形状截面的直径不同的情况下，能够将“流路分割部31y附近”替换为“流路分割部31y上游”或者“流路分割部31y下游”进行应用。

接着，使用图19，对在前端造成装置3y上安装高压喷射喷嘴装置1y的方法进行说明。另外，对与第1实施方式的喷嘴主体部24的安装方法不同的部分进行说明。在此，图19是安装在前端造成装置上的高压喷射喷嘴装置的剖视图。

首先，喷嘴主体延长部27y被插入到形成于前端造成装置3y的侧面的喷嘴主体部安装孔23y(参照图19)。在此，在形成于本实施方式的前端造成装置3y的侧面的喷嘴主体部安装孔23y形成有喷嘴主体延长部固定凸部38y(参照图16(b)、图19)，因此喷嘴主体延长部27y的后端与喷嘴主体延长部固定凸部38y接触，喷嘴主体延长部27y被喷嘴主体延长部固定凸部38y支承。

接着，喷嘴主体26y被插入至喷嘴主体部安装孔23y。然后，喷嘴主体26y后端与喷嘴主体延长部27y前端侧接触，但被插入到喷嘴主体26y后端的o形环安装凹部47y的o形环46y密封。这样安装的喷嘴主体延长部27y成为收纳在前端造成装置3y的喷嘴主体部安装孔23y内的状态(参照图19)。

接着，空气罩25y从喷嘴主体26y的前端方向嵌入等，以与第1实施方式的安装顺序相同的顺序，将包含喷嘴主体部24y的高压喷射喷嘴装置1y安装于喷嘴主体部安装孔23y。这样安装的喷嘴主体延长部27y与第1实施方式不同，以收纳在前端造成装置3y内的喷嘴主体部安装孔23y内的状态安装。

像这样，根据本实施方式，水泥浆被喷嘴主体部24y的后端内径部28y的流路分割部31y微细地分割，由此水泥浆的紊流状态被破坏，水泥浆在被分割的各个空间中流速分布均匀化的同时被更微细地层流化。而且，该层流化了的水泥浆一边被内周面向前端方向缩径而形成的喷嘴主体部24y的中间内径部29y整流化，一边流速大幅地增大，其流速增大了的水泥浆在与喷嘴主体部24y的中间内径部29y的前端的直径大致相同的喷嘴主体部24y的前端内径部30y中直进性大幅地增大。若对此进行详细叙述，则在喷嘴主体部24y的后端内径部28y的大致中心部流动的水泥浆与流路分割部31y的大致中心部碰撞，由于该碰撞后的后端内径部28y的大致中心部的水泥浆流入到由流路分割部31y分割的各个空间，速度增大并且朝向缩径而形成的中间内径部的内周面输送，因此能够减少在该中间内径部的内周面产生的紊流的边界层的厚度，能够更微细地层流化。进而，由流路分割部31y分割后的流路的截面合计面积呈占流路分割部31y附近的后端内径部28y的中空形状截面积的54.1％的形状，因此，在喷嘴主体部24y的后端内径部28y流动的水泥浆在被流路分割部31y分割后的各个空间中分流并以适度的压缩力被压缩的同时向前端方向输送，因此，能够一边使在喷嘴主体部24y的后端内径部28y中流动的水泥浆的速度进一步增大一边微细地层流化，通过增大从喷嘴主体部24y前端的材料液喷射喷嘴21y喷射的水泥浆的切削能力，能够破坏地基的组织结构，从而将水泥浆喷射到更远距离。这对于由流路分割部31y分割的流路的截面合计面积占流路分割部31y附近的中空形状截面积的40％～60％的情况也是同样的。由此，通过使从喷嘴主体部24y前端喷射的水泥浆的切削能力进一步增大，能够破坏地基的组织结构，从而使水泥浆喷射到更远距离。在此，关于第3实施方式也适用下述的变形例。

应该理解的是，本次公开的实施方式在所有方面均为示例而并非限制。本发明的范围并非由上述的说明示出，而是由权利要求的范围示出，并且旨在包括与权利要求的范围等同的意义以及范围内的所有变更。

以下，对本发明的变形例进行说明。

(变形例1)

本发明的变形例1与第1实施方式的不同之处在于，在第1实施方式中，在与前端造成装置3的轴成直角的方向上形成前端造成装置3的喷嘴主体部安装孔23，使喷嘴主体部24安装于该喷嘴主体部安装孔23，与此相对，变形例1是将前端造成装置3的喷嘴主体部安装孔23a(包括空气罩安装孔43a)以向下30度的方式形成，并将喷嘴主体部24安装于该喷嘴主体部安装孔23a(参照图20)。在此，图20是表示安装于本发明的变形例1的向下的喷嘴主体部安装孔的喷嘴主体部的图。以下，具体地进行说明。

由于前端造成装置3的喷嘴通常设置在从前端造成装置3的前端稍靠上部的位置，因此，在插入到地基内的前端造成装置3的前端前方存在结构物的情况下，无法使水泥浆(固化材料液)喷射到该结构物附近，但如上所述，通过将喷嘴主体部24安装于以向下30度的方式形成的喷嘴主体部安装孔23a(包括空气罩安装孔)，即便在插入到地基内的前端造成装置3的前端前方存在结构物，从而无法将前端造成装置3插入到该结构物的下方的情况下，也能够从喷嘴主体部24的前端内径部将水泥浆(固化材料液)喷射到结构物附近，能够制成与结构物密合的固结体。另外，在本变形例1中，使喷嘴主体部安装孔23a以向下30度的方式形成，但不限于此，也可以以向下45度的方式形成，也可以以其他向下的角度的方式形成。此外，在变形例1中，也可以不在前端造成装置3的前端安装前端喷嘴4，而在前端造成装置的前端形成喷嘴主体部安装孔，在该喷嘴主体部安装孔安装喷嘴主体部24等高压喷射喷嘴装置1。

(变形例2)

本发明的变形例2与第1实施方式的不同之处在于，在第1实施方式中，在与前端造成装置3的轴成直角的方向上形成前端造成装置3的喷嘴主体部安装孔23，使喷嘴主体部24安装于该喷嘴主体部安装孔23，与此相对，变形例2是将前端造成装置3的喷嘴主体部安装孔23b(包括空气罩安装孔43b)向上地形成，并将喷嘴主体部24安装于该喷嘴主体部安装孔23b(参照图21)。图21是表示安装于本发明的变形例2的向上的喷嘴主体部安装孔的喷嘴主体部的图。

在从前端造成装置3的空气喷射喷嘴22喷射高压空气的情况下，该喷射的高压空气能够上升到地基内上部，并在地基内形成空气层。如上所述，通过在向上地形成的喷嘴主体部安装孔23b安装喷嘴主体部24，从该喷嘴主体部24前端的材料液喷射喷嘴21向上喷射水泥浆(固化材料液)，由此能够利用该空气层将水泥浆(固化材料液)喷射到更远距离。

(变形例3)

本发明的变形例3与第1实施方式的不同之处在于，在第1实施方式中，将喷嘴主体部24的后端内径部28的中空形状截面分割为多个空间的流路分割部31形成为一边宽度为1.5mm、长度为5.5mm、进深为5.0mm的十字形状，与此相对，变形例3是后端内径部的中空形状截面直径为10.0mm、直径3.2mm的圆形形状(4个)、进深为5.0mm的圆形形状(参照图22(a))。像这样通过使圆形形状的外侧成为流路分割部31a，能够扩大圆形形状的外侧的流路分割部31a的宽度，能够增大流路分割部31a的强度。此外，也可以以图从22(b)到图22(g)的形状形成流路分割部31v。图22是表示在本发明的变形例3的喷嘴主体延长部内的后端内径部形成的流路分割部的图。在此，由流路分割部31a分割的流路的截面合计面积(32.2mm²)占该流路分割部31a附近的中空形状截面积(78.5mm²)的41.0％。

(变形例4)

本发明的变形例4与第1实施方式的不同之处在于，在第1实施方式中，设置两个空气喷射喷嘴22，并和与各个空气喷射喷嘴22对应的两个空气流路10连通，与此相对，变形例4设置6个空气喷射喷嘴22，并且与各个空气喷射喷嘴22对应的两个空气流路10(10a与10b、10b与10c、10c与10d、10d与10e、10e与10f、10f与10a)连通。即，也可以将前端造成装置3的空气流路10设为共用圆周状等间隔地相邻设置的空气喷射喷嘴22之间的空气流路10(参照图23)。像这样地，通过共用相邻的空气流路10，能够减少前端造成装置3内的空气流路的数量，从而能够将向多方向喷射的多个空气喷射喷嘴22安装于前端造成装置3(参照图23)。在此，图23(a)是示出本发明的变形例4的高压喷射喷嘴装置的安装位置的图，图23(b)是本发明的变形例4的高压喷射喷嘴装置的前端造成装置安装位置的剖视图。

(变形例5)

本发明的变形例5与第1实施方式的不同之处在于，在第1实施方式中，在前端造成装置3的轴向的高度不同的位置形成两个(多个)喷嘴主体部安装孔23，相对于各个喷嘴主体部安装孔23安装喷嘴主体部24，与此相对，变形例5使用流路闭合件40堵塞喷嘴主体部安装孔23，从而无法喷射水泥浆及压缩空气(参照图24)。在此，图24是表示安装于本发明的变形例5的喷嘴主体部安装孔23的流路闭合件的图。

该流路闭合件40由喷嘴主体部安装孔闭合件41和空气流路闭合件42构成(参照图24)。喷嘴主体部安装孔闭合件41的前端外周面为六边形形状，在其后方外周面形成有外螺纹。此外，空气流路闭合件42的前端部稍向圆周方向外侧突起，在其后方外周面形成有外螺纹。并且，通过使形成于喷嘴主体部安装孔闭合件41的外周的外螺纹与形成于前端造成装置3的喷嘴主体部安装孔23的前端内周的内螺纹螺纹接合，从而将喷嘴主体部安装孔闭合件41安装于前端造成装置3。由此，能够封闭来自水泥浆兼用水流路9的水泥浆的流路。此外，通过使形成于空气流路闭合件42的外周的外螺纹与形成于前端造成装置3的空气罩安装孔43的内周的内螺纹螺纹接合，能将空气流路闭合件42安装于前端造成装置3。由此，能够封闭来自空气流路10的空气的流路。

像这样地，通过在不使用的水泥浆以及压缩空气的流路中安装流路闭合件40，能够根据用途来选择适于制成固结体的喷嘴主体部24的安装位置。

(变形例6)

本发明的变形例6与第1实施方式的不同之处在于，在第1实施方式中，喷嘴主体部24由喷嘴主体26、能够与喷嘴主体(26)螺纹接合的喷嘴主体延长部27构成，与此相对，变形例6是使高压喷射喷嘴装置1w的喷嘴主体部24w由喷嘴主体26w、与喷嘴主体26w完全分离而不能结合的喷嘴主体延长部27w构成的。在此，图25(a)是本发明的变形例6的图3的p-p部分的放大图。图25(b)是示出前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图，图26是示出本发明的变形例6的高压喷射喷嘴装置的构成零件的图，图27是该构成零件的剖视图。以下，对喷嘴主体部24w进行具体说明。

喷嘴主体26w的前方部分为直径较小的圆柱形状，后方部分为直径比前方部分稍大的圆柱形状。进而，在喷嘴主体26w的后端面形成有o形环安装凹部47(参照图27(b))。此外，喷嘴主体延长部27w的前方部分呈直径增大的圆柱形状，后方部分是直径比前方部分小的圆柱形状。另外，在变形例6中，与第1实施方式相同，喷嘴主体26w和喷嘴主体延长部27w均由超硬合金等高强度的材质成形。

喷嘴主体部24w的呈中空形状的内部由后端内径部28w、中间内径部29w、前端内径部30w构成(参照图27)。该中间内径部29w和前端内径部30w形成在喷嘴主体26w内，后端内径部28w形成在喷嘴主体延长部27w内。在此，在变形例6中，与第1实施方式相同，后端内径部28w的长度形成为9mm，中间内径部29w的长度形成为15mm，前端内径部30w的长度l形成为8mm(参照图7)。并且，中间内径部29w形成为内周面以12度～20度(优选为12度～15度、更优选为12度～13度)的节流角β向前端方向缩径的锥面状，前端内径部30w与中间内径部29w的前端连通，形成为中空形状的内部的直径d与中间内径部29w的前端的直径大致相同，长度l形成为中间内径部29w的前端的直径d的2倍～4倍(优选为3倍～4倍)，前端内径部30w的直径d形成为2mm。此外，后端内径部28w与中间内径部29w的后端连通，形成为该连通部的内部的直径与中间内径部29w的后端的直径大致相同。并且，若喷嘴主体部24w安装于前端造成装置3，则成为向前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)内部突出了7mm的状态。在此，与第1实施方式相同，喷嘴主体部24w向前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)内突出的长度，是前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)的直径(d)的一半(d/2)。另外，在变形例6中，与第1实施方式相同，喷嘴主体部24w的全长ll(32mm)形成为中间内径部29w的前端的直径d(2mm)的16倍，但不限于此，喷嘴主体部24w的全长ll也可以形成为中间内径部29w的前端的直径的15倍～20倍，此外，在无法使喷嘴主体部24w的全长ll变长的情况下，也可以使喷嘴主体部24w的全长ll形成为中间内径部29w的前端的直径d的10倍～20倍。此外，在喷嘴主体延长部27w内部的后端内径部28w形成有将中空形状的后端内径部28w截面分割成多个空间的流路分割部31w。与第1实施方式相同，该流路分割部31w形成为宽度1.5mm、长度5.5mm的十字形状。此外，流路分割部31w也能够变形为变形例3的形状。

接着，关于将喷嘴主体部24w安装在形成于前端造成装置上部管35的侧面的喷嘴主体部安装孔23w的方法，对与第1实施方式的喷嘴主体部24的安装方法不同之处进行说明。在此，在形成于变形例6的前端造成装置上部管35的侧面的喷嘴主体部安装孔23w形成有喷嘴主体延长部固定凸部38(参照图25(b))。

(1)首先，将喷嘴主体延长部27w插入至喷嘴主体部安装孔23w。由此，形成在喷嘴主体延长部27w的前端的圆柱形状与喷嘴主体延长部固定凸部38接触，喷嘴主体延长部27w被喷嘴主体延长部固定凸部38支承。

(2)接着，将喷嘴主体26w插入至喷嘴主体部安装孔23w。由此，喷嘴主体26w的后端与喷嘴主体延长部27w前端侧接触，但被插入至喷嘴主体26w后端的o形环安装凹部47的o形环46密封。

(3)接着，以与第1实施方式的安装顺序相同的顺序，从喷嘴主体26w的前端方向嵌入喷嘴主体支承件32等，将包括喷嘴主体部24w的高压喷射喷嘴装置1安装于喷嘴主体部安装孔23w。这样安装的喷嘴主体延长部27w与第1实施方式相同，突出地安装到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9(固化材料液流路)的大致中心部。另外，关于变形例6，也可以与第1实施方式同样地突出到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9的横截面的至少大致1/3，此外，如第1实施方式那样，在前端造成装置3的轴向的高度不同的位置形成有多个喷嘴主体部安装孔23w的情况下，突出到前端造成装置3内的水泥浆兼用水流路9截面的至少大致1/2～大致2/3(优选为大致2/3)。

(变形例7)

本发明的变形例7与第1实施方式(也包括变形例1～变形例6)的不同之处在于，在第1实施方式中，喷嘴主体部24的后端内径部28与中间内径部29的后端连通，形成为其直径与该中间内径部29的后端的直径全部大致相同，与此相对，变形例7中，喷嘴主体部24的后端内径部28与中间内径部29的后端连通，后端内径部28与中间内径部29的连通部的直径与该中间内径部29的后端的直径大致相同，从该后端内径部28与中间内径部29的连通部朝向后端内径部28的后端方向扩径。在该情况下，也可以是以与中间内径部的同样的角度即12度～20度(优选为12度～15度，更优选为12度～13度)或更大的角度即13度以上或18度以上的方式，朝向后端内径部28后端增大直径。

从后端内径部28和中间内径部29的连通部朝向后端内径部28的后端直径增大，由此更多的水泥浆层流化地进入喷嘴主体部24内，能够喷射水泥浆而不会衰减来自形成于喷嘴主体部24的前端的材料液喷射喷嘴21的切削能力，从而能够使水泥浆喷射到更远距离。

(变形例8)

本发明的变形例8是将上述的变形例7应用于第3实施方式的形状，变形例8与第3实施方式的不同之处在于，在第3实施方式中，喷嘴主体部24y的后端内径部28y与中间内径部29y的后端连通，形成为其直径与该中间内径部29y的后端的直径全部大致相同，与此相对，在变形例8中，喷嘴主体部24z的后端内径部28z与中间内径部29z的后端连通，后端内径部28z和中间内径部29z的连通部的直径与该中间内径部29z的后端的直径大致相同，从该后端内径部28z和中间内径部29z的连通部朝向后端内径部28z的后端方向扩大直径(参照图28～图31)。在该情况下，也可以以与中间内径部29z的同样的角度即12度～20度(优选为12～13度)或更大的角度即13度以上或18度以上的方式，朝向后端内径部28z后端增大直径。在此，图28(a)是本发明的变形例8的高压喷射喷嘴装置的图3的p-p部分的放大图，图28(b)是表示前端造成装置的喷嘴主体部安装孔的图，图29是示出该高压喷射喷嘴装置的构成零件的图，图30是表示该构成零件的剖视图，图31是表示该高压喷射喷嘴装置的安装方法的图。

像这样地，将从后端内径部28z和中间内径部29z的连通部朝向后端内径部28z的后端使直径变大，由此能够使更多的水泥浆层流化地进入喷嘴主体部24z内，该层流化的水泥浆在直径缩径的前方部分处发挥更强的喷射力，能够以不衰减来自形成于喷嘴主体部24z的前端的材料液喷射喷嘴21z的切削能力的方式喷射水泥浆，从而能够将水泥浆喷射到更远距离。

(变形例9)

虽然在上述实施方式中，说明了“也可以是，由流路分割部31(31x、31y)分割的流路的截面合计面积占该流路分割部31(31x、31y)附近的中空形状截面积的40％～60％。”，但不限于此，由流路分割部31(31x、31y)分割的流路的截面合计面积也可以占该流路分割部31(31x、31y)附近的中空形状截面积的50％～60％。特别是，证实了在使来自高压喷射喷嘴装置1(1x、1y)的喷射压力为20mpa以上的情况下该效果较大。

附图标记说明

1高压喷射喷嘴装置

1w高压喷射喷嘴装置

1x高压喷射喷嘴装置

1y高压喷射喷嘴装置

2注入杆

3前端造成装置

3x前端造成装置

3y前端造成装置

4前端喷嘴

5操作机

6旋转环

7水泥浆兼用水供给通路

8空气供给通路

9水泥浆兼用水流路

10空气流路

11水的供给源

12空气的供给源

13水泥浆的供给源

14供水软管

15空气供给软管

16水泥浆供给软管

17注入杆外管

17a前端造成装置外管

18注入杆内管

18a前端造成装置内管

19结合销插入孔

20a结合销注入杆凹部

20b结合销前端造成装置凹部

21材料液喷射喷嘴

22空气喷射喷嘴

23喷嘴主体部安装孔

23a喷嘴主体部安装孔

23b喷嘴主体部安装孔

23w喷嘴主体部安装孔

23x喷嘴主体部安装孔

23y喷嘴主体部安装孔

24喷嘴主体部

24w喷嘴主体部

24x喷嘴主体部

24y喷嘴主体部

25空气罩

25x空气罩

25y空气罩

26喷嘴主体

26w喷嘴主体

26y喷嘴主体

27喷嘴主体延长部

27w喷嘴主体延长部

27y喷嘴主体延长部

27z喷嘴主体延长部

28后端内径部

28w后端内径部

28x后端内径部

28y后端内径部

28z后端内径部

29中间内径部

29w中间内径部

29x中间内径部

29y中间内径部

30前端内径部

30w前端内径部

30x前端内径部

30y前端内径部

31流路分割部

31a流路分割部

31w流路分割部

31x流路分割部

31y流路分割部

31z流路分割部

32喷嘴主体部支承件

32x喷嘴主体部支承件

32y喷嘴主体部支承件

33切口部

34压差阀

35前端造成装置上部管

36结合销

37注入杆内管连接管

38喷嘴主体延长部固定凸部

38x喷嘴主体延长部固定凸部

38y喷嘴主体延长部固定凸部

39前端造成装置下部管

40流路闭合件

41喷嘴主体部安装孔闭合件

42空气流路流路闭合件

43空气罩安装孔

43a空气罩安装孔

43b空气罩安装孔

44注入杆突起部

45前端造成装置上部管内突起部

46o形环

46xo形环

46yo形环

47o形环安装凹部

47xo形环安装凹部

47yo形环安装凹部

48x喷嘴主体后方部件。